«Луна предлагает нам великолепные возможности, и мы надеемся, что сможем полностью воспользоваться ими для обеспечения устойчивого развития человечества и нашего общества».
Оуян Цзыюань, один из руководителей Лунной программы Китая
Уникальные возможности
Около 40 лет назад советский аппарат «Луна-24» совершил мягкую посадку на нашем естественном спутнике и в августе 1976 года доставил с него пробы грунта. До этого в 1975 году закончилась американская программа пилотируемых полетов на Луну «Аполлон».
Недавно исследования на нашем ночном светиле возобновили китайские ученые, запустившие ряд космических аппаратов «Чанъэ», картографировавших лунную поверхность и высадивших 14 декабря 2013 года луноход «Юйту». Далее 31 октября 2014 года спускаемый аппарат «Чанъэ-5Т1» доставил на Землю образцы лунного грунта.
Десятилетиями мечты о поселениях лунных колонистов не давали покоя ученым и писателям-фантастам, и китайские лунные экспедиции вновь возродили былой интерес к тайнам Селены. Журналисты стали вспоминать и слухи о «Лунном заговоре», сопровождавшие программу «Аполлон», и многочисленные аномалии спутника Земли, и его уникальные ресурсы.
К примеру, огромные лунные запасы изотопа гелия-3 могли бы стать топливом для термоядерных реакторов будущего, обеспечив потребности человечества на десятки тысячелетий. Да и уникальные условия вакуума, резких перепадов температуры с малым тяготением создают хорошие возможности для промышленной обработки редкоземельных элементов, титана и урана.
Кто станет первым селенитом?
Стратеги NASA считают, что Китай сможет высадить своих тайконавтов и приступить к созданию постоянного модуля на обратной стороне Луны уже к концу первой четверти нашего столетия.
Создание лунных поселений стало бы логическим шагом в освоении космоса, ведь для преодоления 384 467 километров требуется всего лишь несколько суток.
Опередить китайских и американских покорителей планет хотят специалисты Европейского космического агентства и российского Роскосмоса. Они планируют серию лунных экспедиций с созданием постоянной базы.
Лунных колонистов, конечно же, ждет масса трудностей, ведь ночь на нашем сателлите длится почти полмесяца, при этом температура падает от +117 °С до -173 °С.
Можно, конечно, разместить станцию в полярных областях, но там мал поток света для солнечных батарей. Да и сама база будет напоминать земную «высотку», чтобы собирать как можно больше дефицитного солнечного тепла.
Сложность конструирования обитаемых лунных модулей демонстрирует история с американскими и советскими «лунниками». Их приборы и конструкции многократно скручивались из-за суточных перепадов температуры, выводя из строя оборудование. Лишь советские луноходы, снабженные радиоактивными элементами, «засыпали» лунной ночью и «пробуждались» днем, включая солнечные батареи. А ведь на лунную поверхность извергаются еще и потоки опасной радиации!
Загадки лунных пещер
В сентябре 2011 года состоялась мировая премьера американо-канадского блокбастера «Аполлон 18». В нем рассказывалась фантастическая история ужасных обитателей лунных пещер, приспособившихся к жизни в вакууме. Любители-астрономы приводят много любопытных кадров, на которых видны загадочные темные отверстия, ведущие в глубь скал и кратеров. Профессионалы-селенологи доказывают, что это лишь игра света и теней, но энтузиасты «подземного лунного царства» категорически с ними не согласны…
В комментариях критиков и специалистов опять возникла тема строительства лунных баз, но на этот раз уже из реголита. Этот рыхлый поверхностный слой лунного грунта обладает низкой теплопроводностью и хорошо защищает от солнечной радиации.
Реголитовые брусы, напоминающие земной ракушник, действительно могли бы решить проблему строительства лунных поселений. Но ядерные установки и агрегаты жизнеобеспечения лучше было бы разместить в глубоких кавернах и пещерах. Вот только есть ли они на Луне? Если предвидения писателей-фантастов не сбудутся, то придется строить там искусственные штольни. Для этого могут подойти посадочные аппараты — пенетраторы, пробивающие поверхность при «жесткой посадке».
Радикальным вариантом было бы окружить робота-пенетратора мощной оболочкой и сразу же зарыть ее при посадке на несколько десятков метров под лунной поверхностью. Затем опустится пилотируемый модуль, который доставит колонистов и наиболее хрупкое оборудование. После этого начнется строительство туннелей в разрыхленном грунте. Вероятно, в «подлунном блоке» можно будет разместить и ядерную энергетическую установку.
Существует и альтернативное решение — создать над базой купол из реголита, покрытого многослойной отражающей пленкой, ну а сверху еще можно разместить солнечные батареи. Правда, при этом возникает задача транспортировки тяжелой строительной техники.
Борьба за энергоресурсы
Гелиостанции вряд ли обеспечат электричеством разросшиеся лунные поселения, и тут временно могут помочь радиоизотопные термоэлектрические генераторы. Однако при этом обязательно возникнет дополнительный радиационный фон. Те же проблемы стоят и для гипотетических термоядерных реакторов, питаемых изотопами гелия.
В качестве производителей альтернативной энергии на первое время подошли бы мощные аккумуляторы, заряжаемые лунными днями, но они недолговечны.
Есть и экзотические варианты с передачей энергии от орбитальных станций по лазерным лучам, но это пока не более реально, чем термоядерная энергетика.
В частной российской космической компании «Даурия», базирующейся в подмосковном Сколково, вообще считают, что надо сначала провести новое картографирование и изучение лунной поверхности. Для этого предполагается использовать десятки небольших лунных спутников. Руководитель проекта Никита Парцевский уверен, что после этого возникнут новые реальные планы колонизации с использованием особенностей лунного рельефа. В частности, можно будет найти плоские участки скал, хорошо освещаемые солнцем, и покрыть их гибкими панелями солнечных батарей.
На самом деле подобные программы обсуждаются еще с конца прошлого века. Тем не менее финансовые кризисы в начале нашего столетия существенно ограничили перспективные космические программы, сведя их в основном к орбитальным полетам. За последние годы наметились некоторые улучшения, но их полностью стер «нефтяной кризис». Так, старт первого аппарата проекта «Луна-Глоб» неоднократно откладывался с 2012 года, и теперь в Роскосмосе осторожно обсуждают лишь 2019 год. Между тем миссия этой станции состояла лишь в изучении поверхности нашего сателлита. В рамках международной кооперации предполагалось оборудовать аппарат японскими бурами для оценки сейсмической обстановки, которые погрузятся в почву на южном лунном полюсе.
Южнополярная миссия
Если финансовое положение Роскосмоса в ближайшие годы укрепится, то будущая лунная экспедиция орбитального аппарата перейдет в течение года к подготовке спуска модуля с шестиколесным луноходом. Робот будет целый год изучать окрестности южного полюса и собирать образцы пород и минералов. Затем последует старт возвращаемого аппарата, который доставит груз на Землю.
Разведывательные экспедиции на южный полюс должны подготовить основу для закладки роботизированной станции «Лунный полигон». Там будут проводиться обширные научно-технические исследования и опробоваться промышленные методики добычи полезных ископаемых.
Сам по себе выбор южного полюса связан с открытием признаков льда в затененных кратерах. Лед может послужить источником топлива для водородных двигателей «лунного флота», который будет осуществлять связь с Землей. Кроме того, полярные области Луны постоянно освещены, что позволяет использовать многочисленные автономные солнечные батареи. Наконец, астрономы считают южный полюс наиболее удобной точкой для изучения ядра нашей Галактики, где скрываются удивительные тайны Млечного Пути.
Крупномасштабная добыча лунных ископаемых, способная оправдать гигантские вложения, начнется никак не раньше 40-х годов нашего столетия. Однако значительную прибыль можно будет получить и при реализации предыдущих фаз «лунной миссии Роскосмоса». При этом предполагается самое широкое участие других космических агентств и частных инвесторов.
Впрочем, есть и варианты использования полярной базы, которые дадут буквально сиюминутную отдачу и не потребуют сложных горнорудных и промышленных комплексов. Некоторые из них пока еще представляются научной фантастикой, но на орбите Земли они могут появиться в самое ближайшее время.
Космический туризм, внеземная медицина и сувениры
Миллионеры давно уже с легкостью приобретают билеты для путешествия на Международную космическую станцию, однако подлинный бум межпланетного туризма еще впереди. На этом фоне разработка планов массового лунного туризма выглядит весьма перспективно. На первом этапе это может быть сравнительно дешевый «орбитальный туризм», полностью окупающий все расходы с некоторой прибылью. Затем последуют и спуски на поверхность. При отработанной логистике «космотуристический бизнес» не будет иметь себе равных, ведь желание «слетать на Луну» выразили уже тысячи состоятельных людей. Ну и, конечно же, рядом с туризмом обязательно расцветет сувенирный бизнес.
Не менее оригинальна и идея создания «лунного госпиталя», в котором будут лечить пациентов с заболеваниями опорной-мышечной системы, вроде синдрома, которым страдает знаменитый физик Стивен Хокинг.
Олег Файг
